Un pigmento coloreado que contiene, basándose en el peso total del pigmentos,

al menos 70,0 % en peso de un primer compuesto COP de acuerdo con la Fórmula (I) : Fórmula (I), donde uno de R 1 y R 2 es hidrógeno y el otro de R 1 y R 2 representa -COOR 4, R 4 y R 5 representan metilo; R 3 se selecciona del grupo que consiste en: , y representando C* el punto de anclaje de R 3 al nitrógeno en la Fórmula (I); y teniendo una superficie del pigmento que comprende entre 2,0 y 30,0 % en peso, basándose en el peso total del pigmento, de un segundo compuesto SEC de acuerdo con la Fórmula (I) donde R 1 , R 2 , R 3 , R 4 y R 5 tienen el mismo significado que antes con la excepción de que al menos uno de R 4 y R 5 representa hidrógeno

Campo Técnico

La presente invención se refiere a pigmentos azoicos de superficie modificada y a dispersiones de pigmentos no acuosas y tintas para la inyección de tinta pigmentadas que comprenden estos pigmentos. La invención también se refiere a un método para la preparación del pigmento y sus dispersiones de pigmentos no acuosas.

Técnica Anterior

Las dispersiones de pigmentos se elaboran utilizando un dispersante. Un dispersante es una sustancia para promover la formación y la estabilización de una dispersión de partículas de pigmento en un medio de dispersión. Los dispersantes son generalmente sustancias tensioactivas que tienen una estructura aniónica, catiónica o no iónica. La presencia de un dispersante reduce sustancialmente la energía de dispersión requerida. Las partículas de pigmento dispersadas pueden tener una tendencia a la reaglomeración después de la operación de dispersión, debido a las fuerzas de atracción mutua. El uso de dispersantes también contrarresta esta tendencia a la reaglomeración de las partículas de pigmento.

El dispersante tiene que cumplir particularmente fuertes requerimientos cuando se utiliza para tintas para inyección de tinta. La propia dispersión inadecuada manifiesta a medida que aumenta la viscosidad en los sistemas líquidos, pérdida de brillo y/o cambios de color. Por otra parte, se requiere una dispersión del partículas de pigmento particularmente buena para asegurar el paso libre de obstáculos de las partículas de pigmento a través de las boquillas del cabezal de impresión en una impresora de inyección de tinta, que tienen usualmente solo unos pocos micrómetros de diámetro. Por añadidura, la aglomeración de las partículas de pigmento y el bloqueo asociado de las boquillas de la impresora tiene que ser evitado en los periodos de espera de la impresora.

Muchos dispersantes poliméricos contienen en una parte de la molécula los denominados grupos ancla, que se adsorben sobre los pigmentos que se van a dispersar. En una parte separada espacialmente de la molécula, los dispersantes poliméricos tienen cadenas poliméricas prominentes con lo que las partículas de pigmento se hacen compatibles con el medio de dispersión, es decirse estabilizan.

En las tintas acuosas para inyección de tinta, los dispersantes poliméricos contienen generalmente grupos ancla hidrófobos que exhiben una alta afinidad por la superficie del pigmento y cadenas poliméricas hidrófilas para la estabilización de los pigmentos en la dispersión de medio acuoso.

La preparación de buenas dispersiones térmicamente estables con partículas submicrónicas es más difícil para las tintas para inyección de tinta no acuosas, tales como las basadas en disolvente, las basadas en aceite y las tintas curables mediante radiación para la inyección de tinta. Los pigmentos son especialmente difíciles de dispersar cuando tienen una superficie no polar.

Estos problemas han conducido al diseño de dispersantes poliméricos muy específicos donde los grupos ancla son derivados de pigmentos. Por ejemplo, el documento EP 0763378 A (TOYO INK) describe una composición de pigmento que comprende un agente dispersante de pigmento de tipo no acuoso que tiene una porción que tiene una alta afinidad por un pigmento y que tiene al menos un tipo seleccionado del grupo que consiste en un tinte orgánico, antraquinona y acridona solo en el extremo terminal o en ambos extremos terminales de al menos un polímero seleccionado entre un polímero de uretano lineal y un polímero acrílico lineal, y un pigmento.

Otro enfoque para dispersar pigmentos con superficies no polares en medios de dispersión no acuosos es cambiar la superficie a una superficie más polar por medio de la adición de compuestos conocidos como sinergistas de dispersión. Un sinergista de dispersión es un compuesto que promueve la adsorción del dispersante polimérico sobre la superficie del pigmento. Se sugiere que el sinergista debe poseer la estructura del pigmento sustituida con uno o más grupos ácido sulfónico o sus sales de amonio.

El documento US 4461647 (ICI) describe una dispersión de un pigmento en un líquido orgánico que contiene un compuesto disazoico asimétrico insoluble en agua que comprende un grupo divalente central libre de sustituyentes ácidos y otros sustituyentes iónicos conectado a través de grupos azo a dos grupos terminales monovalentes caracterizado porque un grupo terminal, el primero, está libre de sustituyentes ácidos y otros sustituyentes iónicos y el otro grupo terminal, el segundo, porta un solo grupo sal de ácido sustituido con amonio.

El documento US 4057436 (ICI) describe dispersiones de pigmentos en líquidos orgánicos que utilizan agentes dispersantes poliméricos o resinosos en presencia de una sal de amonio sustituida de un ácido coloreado donde hay entre 16 y 60 átomos de carbono contenidos en al menos 3 cadenas ancladas al átomo de N del ión amonio sustituido.

El documento US 6641655 (AVECIA) describe el uso de una sal de amonio dicuaternaria de un ácido coloreado como agente fluidificante donde el catión amonio dicuaternario contiene dos o más átomos de nitrógeno.

Si bien estos sinergistas de dispersión funcionan bien para algunos, muchos otros pigmentos no pueden ser dispersados hasta una calidad aceptable en un medio no acuoso. Este es el caso de los pigmentos azoicos amarillos, tales como el Pigmento I.C. Amarillo 120, el Pigmento I.C. Amarillo 155, el Pigmento I.C. Amarillo 175 y el Pigmento I.C. Amarillo 213, para los que es difícil obtener dispersiones de pigmentos no acuosas estables, especialmente tintas no acuosas estables para inyección de tinta.

Se han investigado diversas técnicas de modificación de la superficie de un pigmento coloreado. El documento GB 1080115 (KOEGE KEMISK VAERK) describe pigmentos fácilmente dispersables que tienen alta resistencia a la floculación, que se producen poniendo en contacto el pigmento en presencia de agua con 8 a 25% de una amina alifática de cadena larga presente total o parcialmente como base libre, y después de eso secando el pigmento.

En el documento US 4220473 (SUN CHEMICAL), se mejoran las propiedades de los pigmentos de azoarilamida tratándolos con amidas basadas en ácidos diméricos.

El pigmento bruto después de la síntesis necesita usualmente tratamiento adicional para purificar el pigmento. En el documento US 4370269 (HOECHST), el pigmento monoazoico se purifica simplemente por medio de lavado con agua.

El documento US 4124582 (HOECHST) describe un procedimiento para la purificación de pigmentos azoicos, donde el pigmento bruto se agita durante alguno tiempo en una suspensión alcalina acuosa en un intervalo de pH de 9 a 12, preferiblemente de 11 a 12, a temperaturas entre 20 a 80 °C y con posterioridad el pigmento bruto se separa mediante filtración y se lava hasta la neutralidad. Los pigmentos tratados por medio de este procedimiento muestran una tonalidad más clara y más brillante y exudan más rápido cuando se incorporan a un material termoplástico que los pigmentos no tratados.

Esta última etapa de lavado y secado de los pigmentos es referida usualmente por los fabricantes de pigmentos como la etapa de "Acabado" del pigmento. El documento US 2006167236 (CLARIANT) describe un procedimiento para la preparación de pigmentos disazoicos, que tienen algún parecido con el Pigmento I.C. Amarillo 155, sometiendo el producto de acoplamiento azoico a un acabado en al menos un disolvente orgánico en presencia de una base seleccionada del grupo que consiste en hidróxidos de metales alcalinos y alcóxidos de metales alcalinos, o en una disolución acuosa que contiene al menos un disolvente orgánico, a pH≥9 alcalino.

Para una calidad de imagen constante, las tintas para inyección de tinta requieren una estabilidad de dispersión capaz de soportar altas temperaturas (por encima de 60°C) durante el transporte de la tinta hasta el usuario, la eyección a elevadas temperaturas y los cambios en el medio de dispersión de la tinta para inyección de tinta durante su uso, por ejemplo, evaporación de disolvente y concentraciones crecientes de humectantes, penetrantes y otros aditivos.

Por lo tanto, es altamente deseable poder fabricar tintas pigmentadas para la inyección de tinta que comprenden Pigmento I.C. Amarillo 120, Pigmento I.C. Amarillo 155, Pigmento I.C. Amarillo 175 o Pigmento I.C. Amarillo 213 como pigmento en un medio no acuoso manifestando una alta calidad y estabilidad de la dispersión.... [Seguir leyendo]

1. Un pigmento coloreado que contiene, basándose en el peso total del pigmentos, al menos 70,0 % en peso de un

donde uno de R1 y R2 es hidrógeno y el otro de R1 y R2 representa -COOR4, R4 y R5 representan metilo; R3 se selecciona del grupo que consiste en:

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

, y

representando C* el punto de anclaje de R3 al nitrógeno en la Fórmula (I); y teniendo una superficie del pigmento que comprende entre 2,0 y 30,0 % en peso, basándose en el peso total del pigmento, de un segundo compuesto SEC de acuerdo con la Fórmula (I) donde R1, R2, R3, R4 y R5 tienen el mismo significado que antes con la excepción de que al menos uno de R4 y R5 representa hidrógeno.

2. El pigmento coloreado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el segundo compuesto SEC de acuerdo con la 20 Fórmula (I) está presente entre 2,5 y 15,0 % en peso basándose en el peso total del pigmento coloreado.

3. El pigmento coloreado de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde el primer compuesto COP de acuerdo con la Fórmula (I) se corresponde con la estructura química de un pigmento coloreado seleccionado del grupo que consiste en Pigmento I.C. Amarillo 120, Pigmento I.C. Amarillo 155, Pigmento I.C. Amarillo 175 y Pigmento I.C. Amarillo 213.

4. El pigmento coloreado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 donde el segundo compuesto

donde R6 y R7 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno y metilo, con la condición de 30 que al menos uno de R6 y R7 representa hidrógeno.

5. El pigmento coloreado de acuerdo con la reivindicación 4, donde R6 y R7 representan ambos hidrógeno.

6. Un método de preparación de un pigmento coloreado como se define por medio de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende las etapas de:

**(Ver fórmula)**

a) proporcionar un medio líquido que comprende un pigmento coloreado seleccionado del grupo que consiste en Pigmento I.C. Amarillo 120, Pigmento I.C. Amarillo 155, Pigmento I.C. Amarillo 175 y Pigmento I.C. Amarillo 213; y b) formar una superficie del pigmento que comprende el segundo compuesto SEC de acuerdo con la Fórmula

(I) por medio de la realización de la etapa b1) y/o b2):

b1) hidrolizar uno o dos de los grupos éster metílico -COOR4 y -COOR5 de las moléculas de pigmento coloreado sobre la superficie del pigmento; b2) añadir el segundo compuesto SEC de acuerdo con la Fórmula (I) al medio líquido que comprende el pigmento coloreado; y

c) eliminar el medio líquido para obtener un pigmento coloreado seco.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6 donde el medio líquido es un medio acuoso.

8. Un método de preparación de una dispersión de pigmento no acuosa que comprende las etapas de:

a) proporcionar un medio líquido no acuoso que comprende un pigmento coloreado seleccionado del grupo que consiste en Pigmento I.C. Amarillo 120, Pigmento I.C. Amarillo 155, Pigmento I.C. Amarillo 175 y Pigmento I.C. Amarillo 213; y b) formar una superficie del pigmento que comprende el segundo compuesto SEC de acuerdo con la Fórmula

(I) por medio de la realización de la etapa b1 y/o b2):

b1) hidrolizar uno o dos de los grupos éster metílico -COOR4 y -COOR5 de las moléculas de pigmento coloreado sobre la superficie del pigmento; b2) añadir el segundo compuesto SEC de acuerdo con la Fórmula (I) al medio líquido que comprende el pigmento coloreado.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde se elimina parte del medio líquido no acuoso.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 8 o 9 donde el pigmento se dispersa en el medio de dispersión no acuoso por medio de molturación y/o energía ultrasónica.

11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, donde el segundo compuesto SEC de acuerdo con la Fórmula (I) añadido al medio líquido que comprende el pigmento coloreado tiene un peso molecular menor que el pigmento coloreado.

12. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10 donde la etapa b1) se realiza a una temperatura de al menos 40°C.

13. A dispersión de pigmento no acuosa que comprende el pigmento coloreado como se define por medio de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

14. La dispersión de pigmento no acuosa de acuerdo con la reivindicación 13, donde el tamaño medio de partícula determinado por medio de espectroscopia de correlación de fotones a una longitud de onda de 633 nm con un láser HeNe de 4mW sobre una muestra diluida con acetato de etilo a una concentración de pigmento de 0,002 % es menor de 200 nm.

15. La dispersión de pigmento no acuosa de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, donde la dispersión de pigmento no acuosa es un tinta para inyección de tinta curable por medio de radiación.